Trusa electronistului (incepator) - partea a II a

Am gasit un mod placut de a termina saptamana si odata cu ea voi termina si postul inceput. In aceasta parte a doua, vom face un pas mic spre ceea ce va deveni in final un circuit. Vedetele acestui post sunt elemente de circuit, foarte ieftine, care rar depasesc 2 lei, dar care ne pot costa un drum pana la magazin.
Elementele, pe scurt, probabil le stiti toti:

• LED-uri
• Rezistoare simple
• Rezistoare variabile/potentiometre(foarte utile ca pot inlocui orice rezistor)
• Condensatoare
• Stabilizatoare de tensiune
• Diode

1.Light Emmiting Diode (LED)
LED-urile pot fi folosite in orice faza de test a proiectului. Practic, orice este alimentat in urma proceselor (sirena, releu) poate fi usor inlocuit cu un led. Daca ledul se aprinde, stim ca si releul va fi declansat.
Tot timpul, ledurile se vor folosi impreuna cu un rezistor, pentru ca au nevoie de tensiune mica(de obicei intre 1.7V si 4V in functie de tip si culoare) pentru a functiona. O tensiune mare duce la arderea ledului. Dupa cum si numele ii spune, dioda electroluminiscenta, acest element de circuit este o dioda, deci permite trecerea curentului intr-un singur sens, asadar conteaza cum il conectam. Orice led are doi pini, unul mai lung si altul mai scurt, pinul lung se conecteaza la borna pozitiva a sursei, iar pinul scurt la borna negativa, evident in serie cu un rezistor. Daca pinii ledului sunt taiati, nu e o problema: din fabricatie baza rotuna a ledului are o tesitura pe partea unuia dintre pini pentra a putea identifica borna negativa.
Ledurile nu se conecteaza niciodata in paralel la un singur rezistor. Astfel cu un rezistor putem conecta ledurile in serie, daca totusi vrem sa le conectam in paralel trebuie ca fiecare led sa aiba un rezistor.
Rezistenta necesara pentru functionarea corecta a ledului se poate calcula, conform urmatorului exemplu(eu recomand folosirea unei rezistente mai mari decat cea teretic calculata):
Fie un led rosu care trebuie alimentat la 1.7V care atinge stralucirea maxima cand este strabatut de un curent de 5mA. Trebuie sa gasim rezistenta pentru a-l alimenta la o sursa de 9V. Exista o formula:
(Tensiunea sursei(V) - tensiunea ledului(V))/curentul necesar(A)) = rezistenta necesara (Ohm)
Nu sunt calcule complicate, datele ar trebuie sa le gasim in datasheet-ul ledului. Aplicat, in cazul nostru (9-1.7)/0.005A = 1460 Ohm. Se ia cea mai apropiata marime existenta care este mai mare decat rezultatul obtinut; in cazut nostru 1500 Ohm, deci 1.5KOhm. Cu puterea rezistentei exista o alta formula, dar nu mai complicam situatia, de cele mai multe ori 0.25W este suficient.

2. Rezistoare simple si variabile, potentiometre

In acesta caz, o imagine face cat 1000 de cuvinte. In imagine gasim fiecare element din acest paragraf si metodele de a prezenta marimea lor. Rezistoarele simple sunt marcate prin codul culorilor(detalii), exista multe aplicatii(un exemplu), chiar si pentru telefon care le decodeaza sau prin inscriptionare cu valoarea lor. 1k2 inseamna 1200 Ohm.
Pe rezistentele variabile este scrisa valoarea maxima pe care o pot lua. In cazul din imagine 250K. In partea dreapta este un potentiometru pe care este scris explicit valoarea, 10K.
In trusa, trebuie sa avem cele mai foalosite valori. Pentru rezistente simple, valorile ar fi 220Ohm, 330Ohm (de obicei la leduri alimentate la 5V), 1K (merge pus si la leduri la 5V, lumineaza suficient de puternic) si 10K. Rezistoarele variabile si potentiometrele, de obicei sunt de 10K.
Rezistoarele simple se folosesc impreuna cu leduri. De asemenea cand folosim butoane este necesar un rezisotor, vom vedea in proiecte de 10K. Potentiometrul si rezistentele variabile se pot folosi pentru a regla intensitatea scrisului pe ecrane LCD sau pentru a controla viteza unui ventilator etc.

3.Condensatoare

In circuitele care implica microcontrollere, este bina sa nu existe variatii ale curentului. Pentru asta, se foloseste un condensator care stabilizeaza tensiunea. Desi nu are o valoare mare, isi face treaba, 0.1uF fiind suficienti. Kiturile Arduino au deja pe ele aceste condensatoare, deci nu trebuie sa le adaugam noi. Condensatoarele sunt necesare si pentru functionarea cristalelor de quartz, mai precis doua de 22pF.

4.Stabilizatoare de tensiune

LM7805;         pini:   1   2  3

Aceste elemente de circuit exista pe kitul Arduino. Ele devin necesare cand avem curenti mai mari decat necesari sau cand cei pe care ii avem deja nu fac fata. Aceste elemente permit montarea unui radiator, ceea ce imbunatateste performantele. Configuratia pinilor trebuie luata din datasheet. (un search pe net rezolva imadiat) De obicei,  conform legendei sursa se conecteaza intre 1(+) si 2(-), iar tensiunea dorita apare intre pinii 3(+) si 2(-). Pinul 2, care este borna negativa este considerata de potential electric 0 si de acum orice referire la borna (-) va fi GND. Aceste componente fac parte din seria 78xx; unde xx este tensiunea intre pinii 2 si 3. Cele mai folosite sunt 7805; stabilizatoare de tensiune de 5V. Acestea se pot alimenta de la 12V, fara a fi nevoie de un radiator. Un alt stabilizator, mai rar folosit pentru Arduino este 7812, ati ghicit de 12V.

4.Diode

Ultimele, dar nu cele din urma elemente care ne-ar putea trebui sunt diodele. Acestea restrictioneaza circulatia curentului la un singur sens(au o rezistenta mica intr-un sens si o rezistenta foarte mare in sensul opus). Pana acum, eu am folosit doar 1N4001 si 1N4148, de obicei unde erau mai multi pini ai conrollerului in aceeasi borna (+) a unu led. Rolul lor era sa restrictioneze circulatia curentului spre controller.
Exista multe tipuri de diode, cum ar fi Zener, dar nu intram in prea multe detalii.

Cam acestea sunt componentele pe care ar trebui sa le avem la indemana cand ne apucam de orice proiectel. Recunosc ca acest post este cam stufos, dar prefer sa nu mai lungim treaba si sa ne apucam de lucru la ceva serios. Sper ca nu mi-a scapat nimic, in caz ca am omis ceva, exista rubrica de comentarii :).